【正文】 )。 3. 計(jì)算可照時(shí)間大致分三步：(1) 根據(jù)公式： cosω0 = －tgφtgδ 計(jì)算cosω0 的值。－(－20176。－|φ－δ| = 90176。=70176。故取補(bǔ)角，太陽(yáng)高度角為：h=180176。)=110176。－(－40176。(在南半球) 　 δ=－20176。S的正午太陽(yáng)高度角。 例 計(jì)算當(dāng)太陽(yáng)直射20176。－|φ－δ|進(jìn)行計(jì)算，就不需考慮取補(bǔ)角的問題(建議用后一公式計(jì)算)。－h(huán)作為太陽(yáng)高度角)。－φ＋δ進(jìn)行計(jì)算；特別應(yīng)注意當(dāng)計(jì)算結(jié)果h90176。1739。)cos(－30176。cos(－23176。2739?！鄐inh = sin30176。2739。＝－30176。解：上午10時(shí)：ω＝(t－12)15176。 例：計(jì)算武漢(30176。(2) 計(jì)算sinh值(所需的δ值可從教材附表3中查到，考試時(shí)一般作為已知條件給出)。；如以“度”為單位，其計(jì)算式是ω＝(t－12)15176。五、計(jì)算題1. 任意時(shí)刻太陽(yáng)高度角的計(jì)算根據(jù)公式Sinh＝sinφsinδ＋cosφcosδcosω大致分三步進(jìn)行：(1) 計(jì)算時(shí)角ω，以正午時(shí)為0176。 ，所以氣溫較高。 。 。 ，南半球同樣的緯度上必然出現(xiàn)極夜。 ，一年有兩次地理緯度等于太陽(yáng)赤緯。 答案： 1. A； 2. B； 3. C； 4. D； 5. A。 ，夜間地面降溫速度將____。 。 。 ，是由于大氣對(duì)太陽(yáng)輻射中藍(lán)紫色光________較多的結(jié)果。) ，生育期將________。；(18)延長(zhǎng)； (19)減慢； (20)短；(21)增加； (22)多； (23)減??； (24)增大； (25)減??； (26)地面輻射差額。；(13)60176。； (12)36176。； (11)83176。；(9)－60176。；(8)－23176。 (26)。 ，地面向外輻射的能量越(22)。 ，波長(zhǎng)較短的輻射傳播的距離比波長(zhǎng)較長(zhǎng)的輻射傳播距離　(20)。 ，北半球可照時(shí)間逐漸(18)。 176。 (15)。N)在夏至、冬至和春秋分正午時(shí)的太陽(yáng)高度角分別為(11)，(12)和(13)。 (9)，下午15時(shí)的時(shí)角為(10)。 ，其輻射能力最大值所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)就變?yōu)樵瓉?lái)的(6)。 ，絕對(duì)黑體的總輻射能力將增大(4)倍。 (2)。：某時(shí)段內(nèi)，地面吸收的總輻射與放出的有效輻射之差。 ：大氣每時(shí)每刻都在向各個(gè)方向放射長(zhǎng)波輻射，投向地面的大氣輻射，稱為大氣逆輻射。 ：太陽(yáng)直接輻射和散射輻射之和。 ：太陽(yáng)輻射在大氣中通過的路徑長(zhǎng)度與大氣鉛直厚度的比值。 ：當(dāng)?shù)厍蚓嗵?yáng)為日地平均距離時(shí)，大氣上界垂直于太陽(yáng)光線平面上的太陽(yáng)輻射能通量密度。 ：從日出到日落之間的時(shí)間。以正南為0，從正南順時(shí)鐘向變化為正，逆時(shí)針向變化為負(fù)，如正東方為－90176。在一天中，太陽(yáng)高度角在日出日落時(shí)為0，正午時(shí)達(dá)最大值。 ：太陽(yáng)光線與地平面的交角。第二章 輻射一、名詞解釋題： ：物體以發(fā)射電磁波或粒子的形成向外放射能量的方式。五、復(fù)習(xí)思考題： ？它與平流層溫度的鉛直分布有什么關(guān)系？ 、年變化和長(zhǎng)期變化的特點(diǎn)如何？為什么會(huì)有這樣的變化？ ？ ？ ？其中最低的一層有什么特點(diǎn)？ ，說(shuō)明當(dāng)一塊空氣的溫度比同高度上周圍空氣溫度高或低時(shí)，這塊空氣在鉛直方向上的運(yùn)動(dòng)情況。 ？ 答：對(duì)流層是大氣中最低的一層，是對(duì)生物和人類活動(dòng)影響最大的氣層。因此二氧化碳濃度秋季最小，春季最大。 在一年中，二氧化碳的濃度也主要受植物光合作用速率的影響。所以這兩種過程速度的差異在一天之內(nèi)是不斷變化的，在一年中也隨季節(jié)變化，從而引起二氧化碳濃度的日變化和年變化。這樣就存在著消耗和產(chǎn)生二氧化碳的兩種過程。四、問答題： ？ 答：大氣中的二氧化碳是植物進(jìn)行光合作用的重要原料。 ，因此又稱電離層。 ，分別為對(duì)流層、熱成層、中間層、平流層和散逸層。 ，使地球上二氧化碳含量逐年減少。 答案： (1)氮 (2)氧 (3)二氧化碳 (4)紫外線 (5)長(zhǎng)波 (6)低 (7)低 (8)水汽 (9)溫度 (10)降低 (11)平流 (12)升高 (13)1200三、判斷題： (說(shuō)明：正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“”) ，它可以吸收太陽(yáng)輻射中的紫外線。 (11)層，這一層上部氣溫隨高度增高而(12)。 (9)的鉛直分布，可以把大氣在鉛直方向上分為五個(gè)層次。 (6)，夏天比冬天(7)。 (4)。主要包括氣壓、氣溫、濕度、風(fēng)、云、能見度、降水、輻射、日照和各種天氣現(xiàn)象等。如地表面、海面及其它各種水面、植被表面等。第一章 大氣一、名詞解釋題： ：除去了水汽和各種懸浮的固體與液體微粒的純凈大氣，稱為干潔大氣。 ：指與大氣底部相接觸的地球表面，或墊在空氣層之下的界面。 ：構(gòu)成和反映大氣狀態(tài)的物理量和物理現(xiàn)象，稱氣象要素。二、填空題： (說(shuō)明：在有底線的數(shù)字處填上適當(dāng)內(nèi)容) ，按容積計(jì)算含量最多的四種氣體是：(1)、(2)、氬和(3)。 (5)輻射。 5. (8)是大氣中唯一能在自然條件下發(fā)生三相變化的成分，是天氣演變的重要角色。 ，溫度一般隨高度升高而(10)。 ，大氣頂約高(13)千米。 ，使地面空氣升溫，產(chǎn)生“溫室效應(yīng)”。 ，下層多于上層，夏季多于冬季。 ，沒有強(qiáng)烈的對(duì)流運(yùn)動(dòng)。 答案：。植物在太陽(yáng)輻射的作用下，以二氧化碳和水為原料，合成碳水化合物，因此全球的植物要消耗大量的二氧化碳；同時(shí)，由于生物的呼吸，有機(jī)物的分解以及燃燒化石燃料等人類活動(dòng)，又要產(chǎn)生大量的二氧化碳。一般來(lái)說(shuō)，消耗二氧化碳的光合作用只在白天進(jìn)行，其速度在大多數(shù)地區(qū)是夏半年大，冬半年??；而呼吸作用等產(chǎn)生二氧化碳的過程則每時(shí)每刻都在進(jìn)行。 在一天中，從日出開始，隨著太陽(yáng)輻射的增強(qiáng)，植物光合速率不斷增大，空氣中的二氧化碳濃度也隨之不斷降低，中午前后，植被上方的二氧化碳濃度達(dá)最低值；午后，隨著空氣溫度下降，光合作用減慢，呼吸速率加快，使二氧化碳消耗減少；日落后，光合作用停止，而呼吸作用仍在進(jìn)行，故近地氣層中二氧化碳濃度逐漸增大，到第二天日出時(shí)達(dá)一天的最大值。一般來(lái)說(shuō)，植物夏季生長(zhǎng)最旺，光合作用最強(qiáng)，秋季最弱。 此外，由于人類燃燒大量的化石燃料，大量的二氧化碳釋放到空氣中，因而二氧化碳濃度有逐年增加的趨勢(shì)。對(duì)流層的主要特點(diǎn)有： (1)對(duì)流層集中了80%以上的大氣質(zhì)量和幾乎全部的水汽，是天氣變化最復(fù)雜的層次，大氣中的云、霧、雨、雪、雷電等天氣現(xiàn)象，都集中在這一氣層內(nèi)； (2)在對(duì)流層中， 氣溫一般隨高度增高而下降， 平均每上升100米， ℃，在對(duì)流層頂可降至－50℃至－85℃； (3)具有強(qiáng)烈的對(duì)流運(yùn)動(dòng)和亂流運(yùn)動(dòng)，促進(jìn)了氣層內(nèi)的能量和物質(zhì)的交換； (4)溫度、濕度等氣象要素在水平方向的分布很不均勻，這主要是由于太陽(yáng)輻射隨緯度變化和地表性質(zhì)分布的不均勻性而產(chǎn)生的。 ，比較同溫同壓下干、濕空氣密度的差異。由輻射所傳輸?shù)哪芰糠Q為輻射能，有時(shí)把輻射能也簡(jiǎn)稱為輻射。是決定地面太陽(yáng)輻射通量密度的重要因素。 ：太陽(yáng)光線在地平面上的投影與當(dāng)?shù)刈游缇€的交角。正西方為90176。 ：可照時(shí)間與因大氣散射作用而產(chǎn)生的曙暮光照射的時(shí)間之和。其值為1367瓦?米2 。 ：以平行光線的形式直接投射到地面上的太陽(yáng)輻射。 ：綠色植物進(jìn)行光合作用時(shí)，能被葉綠素吸收并參與光化學(xué)反應(yīng)的太陽(yáng)輻射光譜成分。 12 .地面有效輻射：地面輻射與地面吸收的大氣逆輻射之差，即地面凈損失的長(zhǎng)波輻射。二、填空題： (1)。 ，吸收率都是1的物體稱為(3)。 ，太陽(yáng)表面絕對(duì)溫度為6000K，地面溫度為300K，則太陽(yáng)表面的輻射通量密度是地表面的(5)倍。 (7)，冬至?xí)r為(8)。 (30176。 ，在北半球隨緯度的升高，正午的太陽(yáng)高度角(14)。 ，北京的可照時(shí)間比武漢的(16)。時(shí)，北半球緯度高于(17)的北極地區(qū)就出現(xiàn)極晝。 ，短日照植物的發(fā)育速度就會(huì)(19)。 ，太陽(yáng)直接輻射中長(zhǎng)波光的比(21)。 (23)，隨地面與空氣溫度之差的增大而 (24)，隨風(fēng)速的增大而(25)。 答案： (1)－2 ； (2)1； (3)絕對(duì)黑體； (4)15； (5)160000； (6)二分之一； (7)0176。2739。； (10)45176。2739。3339。； (14)減??； (15)東偏北； (16)長(zhǎng)； (17)80176。三、選擇題： (說(shuō)明：在四個(gè)答案中，只能選一個(gè)正確答案填入空格內(nèi)。 ； ； ； 。 ； ； ； 。 ； ； ； 。 ； ； ； 、水滴和二氧化碳。 ； ； ； 。四、判斷題： ，當(dāng)溫度升高時(shí)，輻射能力最大值所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)將向長(zhǎng)波方向移動(dòng)。 ,太陽(yáng)在正西方時(shí),時(shí)角為90176。 。 、散射輻射和大氣逆輻射之和稱為總輻射。 ，對(duì)地面輻射也必然很少吸收。 答案： ； ； ； ； ； ； ； ； ； 。上午為負(fù)，下午為正，每小時(shí)15176。其中t為以小時(shí)為單位的時(shí)間；如以“弧度”為單位，則ω＝(t－12)2π/24建議計(jì)算時(shí)以角度為單位。(3) 求反正弦函數(shù)值h，即為所求太陽(yáng)高度角。N)在冬至日上午10時(shí)的太陽(yáng)高度角。＝(10－12)15176。冬至日：δ=－23176。 武漢緯度：φ=30176。sin(－23176。)＋cos30176。2739。)=h=29176。2. 正午太陽(yáng)高度角的計(jì)算根據(jù)公式： h=90176。時(shí)，應(yīng)取補(bǔ)角(即用180176。也可根據(jù) h=90176。還應(yīng)注意對(duì)南半球任何地區(qū)，φ應(yīng)取負(fù)值；在北半球?yàn)槎肽?秋分至春分)時(shí)，δ也取負(fù)值。S時(shí)(約11月25日)在40176。解：已知φ= －40176?！鄅=90176。)+(－20176。計(jì)算結(jié)果大于90176。－110176。也可用上述后一公式直接得h=90176。－|－40176。)|=70176。(2) 計(jì)算反余弦函數(shù)值ω0 ，得日出時(shí)角為－ω0 ，日落時(shí)角為+ω0(3) 計(jì)算可照時(shí)間2ω0 /15176。 例 計(jì)算11月25日武漢的可照時(shí)間。武漢緯度φ=30176。tg(－20176。 即：日出時(shí)角為－176。(相當(dāng)于真太陽(yáng)時(shí)17時(shí)11分)。=2176。=4. 計(jì)算水平面上的太陽(yáng)直接輻射通量密度根據(jù)公式：Rsb=Rsc?am sinh大致分三步進(jìn)行計(jì)算：(1) 計(jì)算太陽(yáng)高度角的正弦sinh (參看第1，2兩部分)。N)冬至日上午10時(shí)水平面上的太陽(yáng)直接輻射通量密度(設(shè)Rsc=1367瓦?米2 ，a=)。,δ=－23176。(冬至日)，ω=－30176。sin(－23176。) + cos40176。2739。)=m=1/sinh=1/=∴Rsb=Rsc?am sinh=1367= (瓦?米2 ) 例2 計(jì)算武漢(φ為30176。解：已知φ=30176。2739。－φ－δ=90176。－23176。=83176。m=1/sinh=Rsb=Rsc?am sinh=1367 sin83176。= (瓦?米2)例3 當(dāng)太陽(yáng)直射南半球緯度18176。處地面上正午時(shí)的直接輻射通量密度(，太陽(yáng)常數(shù)為1367瓦?米2)。 δ=－18176。－φ+δ=90176。－18176。m=1/sinh=1/sin30176。= (瓦?米2 )　5. 計(jì)算坡面的太陽(yáng)直接輻射通量密度坡面上的直接輻射通量密度計(jì)算式為：Rsb坡=Rsc?am sinα其中α為太陽(yáng)光線與坡面的夾角。例1 計(jì)算武漢(φ為30176。的南坡和北坡在正午時(shí)的太陽(yáng)直接輻射通量密度(設(shè)透明系數(shù)a=)。δ=－23176。正午太陽(yáng)高度角為：h=90176。－|30176。2739。3339。3339。對(duì)于南坡，正午時(shí)α=h+坡度=36176。+20176。3339。3339。3339。=16176。(如果北坡坡度大于h時(shí)則無(wú)直射光，即Rsb北坡 =0)Rsb北坡=Rsc?am sinα=1367 sin16176。= (瓦?米2 )由此題可知冬季南坡暖而北坡冷的一個(gè)重要原因在于Rsb南坡和Rsb北坡的差別。N的某地欲蓋一朝南的玻璃溫室，為了減小反射損失，要使冬至日正午時(shí)太陽(yáng)直接光線垂直于玻璃面，試問玻璃面與地平面的夾角應(yīng)是多少？冬至日正午時(shí)到達(dá)玻璃面上的直接輻射通量密度為多少(已知太陽(yáng)常數(shù)為1367瓦/米2 ，)？解：已知φ=176。a=(1) h=90176。－176。=20176。=玻璃面與地平面的夾角β=90176。－20176。(2) 玻璃面上的直接輻射通量密度為Rsb坡=Rsc?am sinα =1367() sin90176。處有一座山，其南北坡的坡度為30176。解：已知φ=176。a=，坡面坡度β=30176。－φ+δ=90176。+(－176。m=1/sinh=1/sin30176。= (瓦?米2 )南坡：Rsb南坡=Rsc?am sinα=Rsc?am sin(h+β)=1367()2 sin60176。=0由此題可知，一般來(lái)說(shuō)冬季正午南坡上的太陽(yáng)直接輻射最強(qiáng)，而對(duì)坡度大于太陽(yáng)高度角的北坡，則無(wú)太陽(yáng)直接輻射。六、問答題： ？ 答：二者都是以電磁波方式放射能量；二者波長(zhǎng)波不同，~4微米，包